化妝品包材的模具設(shè)計(jì)不當(dāng)往往會(huì)造成最終產(chǎn)品出現(xiàn)這樣或那樣的缺陷。在對(duì)模具進(jìn)行修改之前,先進(jìn)行試模和評(píng)估,優(yōu)化模具設(shè)計(jì)和工藝參數(shù),通常能夠達(dá)到事半功倍的效果,同時(shí)滿足批量生產(chǎn)的高質(zhì)量要求。
一、為什么要試模
大多數(shù)成型產(chǎn)品的缺陷是在塑化和注塑階段造成的,但有時(shí)也與模具設(shè)計(jì)不當(dāng)有關(guān),可能的影響因素包括:模腔數(shù),冷/熱流道系統(tǒng)的設(shè)計(jì),射入口的類型、位置和尺寸,以及產(chǎn)品本身的結(jié)構(gòu)等。因此,為了避免由于模具設(shè)計(jì)而造成的產(chǎn)品缺陷,我們需要在制作模具的時(shí)候,對(duì)模具的設(shè)計(jì)和工藝參數(shù)進(jìn)行分析。
在獲得試模結(jié)果后,操作者通常需要對(duì)模具的具體情況進(jìn)行評(píng)估,以免在對(duì)模具進(jìn)行修改的過程中增加不必要的成本和時(shí)間。多數(shù)情況下,這種評(píng)估還包括對(duì)機(jī)器工藝參數(shù)的設(shè)定。也就是說,為了彌補(bǔ)模具設(shè)計(jì)中的不足,操作者可能會(huì)在不知情的情況下進(jìn)行了不正確的設(shè)置。在這種情況下,設(shè)備的生產(chǎn)運(yùn)作過程是不正常的,因?yàn)樯a(chǎn)合格產(chǎn)品所需的參數(shù)設(shè)置范圍非常小,一旦參數(shù)設(shè)置出現(xiàn)任何微小的偏差,可能會(huì)導(dǎo)致最終產(chǎn)品的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出所允許的誤差范圍,而由此產(chǎn)生的實(shí)際生產(chǎn)成本比事先進(jìn)行模具優(yōu)化所產(chǎn)生的費(fèi)用高得多。
試模的目的就是要找出優(yōu)化的工藝參數(shù)和模具設(shè)計(jì)。這樣,即便是材料、機(jī)器設(shè)定或者環(huán)境等因素發(fā)生了變化,依然能夠確保穩(wěn)定和不間斷的批量生產(chǎn)環(huán)境,而不僅僅是為了獲得一個(gè)好的樣品。這一點(diǎn)非常重要。
二、試模前準(zhǔn)備工作
1、了解注塑產(chǎn)品:工程師需要預(yù)先了解產(chǎn)品形狀結(jié)構(gòu),容易出問題的結(jié)構(gòu)及產(chǎn)品特點(diǎn),以便于試模時(shí)能迅速發(fā)現(xiàn)及時(shí)調(diào)整解決。
2、準(zhǔn)備圖紙:T1前需要準(zhǔn)備試模圖紙,如果沒有客戶提供圖紙,廠商需要自行根據(jù)產(chǎn)品開模3D標(biāo)示出長(zhǎng)寬便于卡尺量測(cè)的尺寸,至少2個(gè)尺寸以上,便于試模時(shí)及時(shí)調(diào)整。
3、準(zhǔn)備量具:根據(jù)圖紙尺寸大小,準(zhǔn)備好合適量具,或者檢具,適配樣品,以便于量測(cè)檢測(cè)驗(yàn)證。
4、熟知原料物性及加工條件:工程需要熟知該原料的物性表,能當(dāng)場(chǎng)判斷成型條件是否在合理范圍。
5、開出試模通知單:根據(jù)產(chǎn)品重量模具特點(diǎn)大小及常規(guī)要求,工程開具試模單,以利于生管安排合適機(jī)臺(tái),試模單需要標(biāo)示水路接法及要求,優(yōu)先按照Mold Flow條件試模。
6、確定設(shè)備:還需確認(rèn)試模輔助設(shè)備,如模具所需水管數(shù)量,水源接口數(shù)量及性能等基礎(chǔ)硬件設(shè)施是否能滿足試模要求,還需要準(zhǔn)備好測(cè)溫計(jì)等。
7、通知相關(guān)參與人員:試模前需要通知質(zhì)量人員參與,重要模具則需要通知模具項(xiàng)目、產(chǎn)品項(xiàng)目、鉗工、設(shè)計(jì)人員參與,若模具出現(xiàn)的問題達(dá)到公司技術(shù)瓶頸,各部門則現(xiàn)場(chǎng)討論方案。
三、試模基礎(chǔ)流程
為了避免量產(chǎn)時(shí)無謂的浪費(fèi)時(shí)間及困擾,的確有必要付出耐心來調(diào)整及控制各種加工條件,并找出最好的溫度及壓力條件,且制訂標(biāo)準(zhǔn)的試模程序,并可資利用于建立日常工作方法。
1、查看料筒內(nèi)的塑料料是否正確無誤,及有否依規(guī)定烘烤,(試模與生產(chǎn)若用不同的原料很可能得出不同的結(jié)果)。
2、料管的清理務(wù)求徹底,以防劣解膠料或雜料射入模內(nèi),因?yàn)榱咏饽z料及雜料可能會(huì)將模具卡※。測(cè)試料管的溫度及模具的溫度是否適合于加工之原料。
3、調(diào)整壓力及射出量以求生產(chǎn)出外觀令人滿意的成品,但是不可跑毛邊尤其是還有某些模穴成品尚未完全凝固時(shí),在調(diào)整各種控制條件之前應(yīng)思考一下,因?yàn)槌淠B噬晕⒆儎?dòng),可能會(huì)引起甚大的充模變化。
4、要耐心的等到機(jī)器及模具的條件穩(wěn)定下來,即是中型機(jī)器可能也要等30分鐘以上??衫眠@段時(shí)間來查看成品可能發(fā)生的問題。
5、螺桿前進(jìn)的時(shí)間不可短于閘口塑料凝固的時(shí)間,否則成品重量會(huì)降低而損及成品之性能。且當(dāng)模具被加熱時(shí)螺桿前進(jìn)時(shí)間亦需酌予加長(zhǎng)以便壓實(shí)成品。
6、合理調(diào)整減低總加工周期。
7、把新調(diào)出的條件至少運(yùn)轉(zhuǎn)30分鐘以至穩(wěn)定,然后至少連續(xù)生產(chǎn)一打全模樣品,在其盛具上標(biāo)明日期、數(shù)量,并按模穴分別放置,以便測(cè)試其確實(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)之穩(wěn)定性及導(dǎo)出合理的控制公差。(對(duì)多穴模具尤有價(jià)值)。
8、將連續(xù)的樣品測(cè)量并記錄其重要尺寸(應(yīng)等樣品冷卻至室溫時(shí)再量)。
9、把每模樣品量得的尺寸作個(gè)比較,應(yīng)注意:①尺寸是否穩(wěn)定。②是否有某些尺寸有增加或降低的趨勢(shì)而顯示機(jī)器加工條件仍在變化,如不良的溫度控制或油壓控制。③尺寸之變動(dòng)是否在公差范圍之內(nèi)。
10、如果成品尺寸不甚變動(dòng)而加工之條件亦正常,則需觀察是否每一模穴之成品其質(zhì)量都可被接受,其尺寸都能在容許公差之內(nèi)。把量出連續(xù)或大或小于平均值的模穴號(hào)記下,以便檢查模具之尺寸是否正確。
四、試模注意事項(xiàng)
1、準(zhǔn)備好DFM:擔(dān)當(dāng)工程師需要準(zhǔn)備好DFM詳細(xì)核對(duì)模具結(jié)構(gòu)有凝問的需要當(dāng)場(chǎng)搞清楚,有不對(duì)的地方需要記錄于試模條件表反饋改正。
2、核對(duì)水路接法及各種條件設(shè)定:擔(dān)當(dāng)工程需要逐一對(duì)水路接法(遵循DFM一進(jìn)一出),模具溫度設(shè)定,料管溫度設(shè)定,射出條件的檢查,有不符合項(xiàng)需要立即糾正,如不能立即糾正,需要在試模條件表記錄,以便于檢討時(shí)將問題提出改善。
3、產(chǎn)品射出90%~95%滿:產(chǎn)品打出前需要預(yù)估產(chǎn)品計(jì)量,優(yōu)先根據(jù)MOLDFLOW條件,將保壓轉(zhuǎn)換位置提前,需要將產(chǎn)品在0保壓情況,射慢產(chǎn)品90-95%穩(wěn)定且保持螺桿儲(chǔ)存料10%左右(模具有一模多腔時(shí)需要看每個(gè)腔進(jìn)料是否均勻,否則需要留樣,便于模具調(diào)整)再慢慢加保壓10個(gè)壓力直到產(chǎn)品外觀******狀態(tài)。
4、確認(rèn)尺寸及外觀:當(dāng)產(chǎn)品外觀調(diào)整到可接受狀態(tài),取2模產(chǎn)品,泡水2-5分鐘后,量測(cè)尺寸,以產(chǎn)品尺寸為基準(zhǔn),在沒有裝配要求下,將尺寸調(diào)整到圖面中限值,其次結(jié)構(gòu)外觀進(jìn)行調(diào)整微調(diào)射出參數(shù),以外觀結(jié)構(gòu)******條件(確認(rèn)縮水,毛邊,缺料,結(jié)合線等缺陷)打出需求樣品數(shù)量,并且將條件記錄與成型條件表供下次使用,如有無法克服需要留樣記錄,便于檢討改善對(duì)策。
5、確認(rèn)模具溫度及水管進(jìn)出水溫度:射出前和射出10模,30模后穩(wěn)定至少三次需要量測(cè)每條水管進(jìn)出口的溫度,每條進(jìn)出口水溫溫差應(yīng)該相差不大于3度,如有差異需要立即檢查水路流量及是否接錯(cuò)。
另外需要量測(cè)模具表面實(shí)測(cè)溫度,依產(chǎn)品大小形狀,大產(chǎn)品需要至少量測(cè)5個(gè)點(diǎn)的溫度,有溫差較大的需要確認(rèn),當(dāng)模具溫度穩(wěn)定后需要記錄于模具表面實(shí)測(cè)溫度(取平均值),模具表面溫度需要在物性表建議范圍,如果無法達(dá)到要求在允許情況下可以嘗試更改。
6、確認(rèn)合模情況:如果產(chǎn)品打出后有毛邊,需要立即叫鉗工到場(chǎng),在機(jī)臺(tái)上噴紅丹,并且將最大鎖模壓力在低速低壓約30BAR合模確認(rèn)模具配模嚴(yán)密性
7、DOE分析,找出最適合條件:如果在多次成型調(diào)機(jī)情況下無法達(dá)到產(chǎn)品滿意尺寸或者變形度滿意條件,工程和調(diào)機(jī)技術(shù)員討論,由工程列出DOE分析表格,針對(duì)產(chǎn)品問題點(diǎn)能影響到的參數(shù)做調(diào)整組合,按照計(jì)劃,逐一試驗(yàn),并且將每個(gè)變化的條件做好條件記錄和樣品記錄,CPK分析,完成后,經(jīng)過測(cè)試和評(píng)估后,選擇最好的條件,供下次參考
8、早發(fā)現(xiàn)早解決問題:如果在軟模階段,存在變形,尺寸問題,需要在在軟模階段努力解決,否則失去開模意義。
9、模具變更步驟:當(dāng)模具需要變更時(shí)需要通知客戶,不可私自修改模具。任何變更需要得到客戶認(rèn)可。
10、資料保存:妥善保存所有在試模過程中樣品檢驗(yàn)的記錄,包括加工周期各種壓力、熔膠及模具溫度、料管溫度、射出動(dòng)作時(shí)間、螺桿加料時(shí)期等,簡(jiǎn)言之,應(yīng)保存所有將來有助于能藉以順利建立相同加工條件之?dāng)?shù)據(jù),以便獲得合乎質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。目前工廠試模時(shí)往往忽略模具溫度,而在短時(shí)試模及將來量產(chǎn)時(shí)模具溫度最不易掌握,而不正確的模溫足以影響樣品之尺寸、光度、縮水、流紋及欠料等現(xiàn)象,若不用模溫控制器予以當(dāng)握將來量產(chǎn)時(shí)就可能出現(xiàn)困難。